不同结构凹穴微通道内超临界氮气流动与传热特性

作     者：韩昌亮 黄峄演 徐建全 HAN Changliang;HUANG Yiyan;XU Jianquan

作者机构：福建农林大学机电工程学院福建福州350002 福建省农业信息感知技术重点实验室福建福州350002 

基　　金：国家自然科学基金(22108050) 黑龙江省“百千万”重大科技专项(2020ZX10A0038) 

出 版 物：《化工进展》 (Chemical Industry and Engineering Progress)

年 卷 期：2023年第42卷第11期

页      码：5592-5601页

摘      要：为了实现微通道换热器表面结构的高效设计,本文将数值模拟和实验手段相结合,以超临界氮气(supercritical nitrogen,SCN_(2))为流体工质,研究了不同凹穴形状(直微通道、圆形、矩形和梯形)和椭圆度对微通道流动与传热特性的影响,揭示了SCN_(2)高效低阻强化换热机理。结果表明,相比于直微通道,圆形凹穴微通道中轴线上SCN_(2)速度达到稳定值所需入口段距离更短,这是由于凹穴能够促使流体流动/热边界层一直处于破坏与重建的交替状态。圆形凹穴内流体旋涡形状与凹穴几何结构保持一致,其流阻特性和换热性能最优,梯形凹穴微通道次之,矩形凹穴微通道最差。微通道综合性能随着凹穴椭圆度增加呈先升高后降低变化趋势,当椭圆度为1时,其综合性能最优。研究结果对提高微通道换热器设计制造能力具有重要的意义。

主 题 词：微通道 超临界氮气 凹穴 结构 流动与传热 

学科分类：080702[080702] 081704[081704] 08[工学] 0817[工学-轻工类] 0807[工学-电子信息类] 081701[081701] 

核心收录：

D　O　I：10.16085/j.issn.1000-6613.2022-2246

馆 藏 号：203125098...